民國109年 第1梯次 電力電子甲級 學科
第77題
設計具有8V 輸出電壓之升壓型直流-直流轉換器,可提供1A 之負載電流。輸入電壓從2.7V 變動 至4.2V。其中的控制電路可調整責任週期以保持輸出電壓為固定8…
題目
設計具有8V 輸出電壓之升壓型直流-直流轉換器,可提供1A 之負載電流。輸入電壓從2.7V 變動 至4.2V。其中的控制電路可調整責任週期以保持輸出電壓為固定8V,選擇適當的切換頻率為200k Hz。若在所有操作條件下,電感器電流變動量皆不超過平均電感電流之40%,則
- (1) 若輸出電壓漣波為2%時,電容器等效串聯電阻需小於96mΩ
- (2) 所需之電感值為7.5μH
- (3) 若輸出電壓漣波不超過2 %,則理想電容器數值為20.7μF
- (4) 所需之電感值為13.1μH
官方答案
(3) 若輸出電壓漣波不超過2 %,則理想電容器數值為20.7μF、(4) 所需之電感值為13.1μH
解析
升壓轉換器 D=1−Vin/Vo，電感平均電流 IL=Io/(1−D)。由 ΔiL=Vin·D/(f·L)≤0.4IL 可得 L≥Vin·D(1−D)/(0.4·Io·f)。以 Vin=4.2V 代入，D=0.475，L≥4.2×0.475×0.525/(0.4×1×200k)=13.1μH；Vin=2.7V 時只需約7.5μH，故須取較大的13.1μH才能在全部操作範圍符合40%限制。輸出電容 C=Io·Dmax/(f·ΔVo)=1×0.6625/(200k×0.16)=20.7μF。
AI 參考解析（推得答案已與官方答案比對一致），非官方公告內容，僅供備考參考。